CN114230966B - 一种具有耐化学性能优异高耐候abs复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料及其制备方法，此类耐化学性能优异的ABS树脂包含以下重量份计的组分：ABS树脂75‑95份，润滑剂0‑0.05份，抗氧剂0‑1份，改性聚苯硫醚树脂5‑25份。由于较大的溶解度参数差，致使ABS与聚苯硫醚的相容性差，通过改性聚苯硫醚和相容剂增加了与ABS树脂的相容性，保证了ABS树脂的性能不改变的同时，聚苯硫醚在ABS树脂表面形成薄薄的皮层，提高了ABS树脂的耐化学性能和耐候性能。这种改性ABS树脂的方法简单易操作，特别适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性复合材料领域，特别是涉及一种具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料及其制备方法。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)由于具有机械性能优良、耐寒、抗冲击、尺寸稳定性、能电镀、易成型等特点，在汽车，家电，办公用品等制品中随处可见，用ABS及其合金材料做成零部件经常在超过室温和空气中使用。但是由于分子链中含有双键导致其与化学试剂诸如汽油、防晒霜等接触时会在化学试剂的作用下发生溶胀或者溶解，影响其使用性能和表观性能；同时由于双键的存在，在光照后容易断裂产生显色几团，导致ABS树脂的耐光性差。对材料供应商来说这将面临的亟需解决的关键问题。
聚苯硫醚的耐化学腐蚀性好，与聚四氟乙烯接近，能抵抗酸、碱、烯烃、酮、醇、酯等化学品的侵蚀，低于175℃以下不溶于现已知的任何有机溶剂，只有在175℃以上时才溶于氯代萘中，聚苯硫醚的特殊结构，致使其良好的耐候性能，广泛应用于航空航天领域，正是由于其结构，苯环增加了材料的刚性，使其呈现出脆性，导致其应用领域收到明显的限制。
通过将聚苯硫醚改性，再与ABS树脂共混，改性的聚苯硫醚在ABS树脂的表面形成皮层，ABS树脂为芯层，提高了ABS树脂的耐化学性能的同时保护了ABS双键，提高了ABS树脂的耐候性能，这种方法操作简单容易产业化。
发明内容
本发明针对现有技术的不足提供了一种具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
一种具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料，由以下重量份计的原料制备而成：
所述的ABS树脂为溶液法或者本体法的一种，其分子量为80000-300000，其在220℃*10Kg下的流动性为4-35g/10min。
所述的改性聚苯硫醚树脂包含如下结构：氧化聚苯硫醚、羟基化聚苯硫醚、聚苯硫醚酮、聚苯硫醚砜的一种或者几种。
所述的相容剂为马来酸酐接枝的苯乙烯、马来酸酐接枝的苯乙烯-丙烯腈共聚物、表面羟基化聚苯乙烯、表面羟基化的聚苯乙烯-丙烯腈共聚物等的一种或者几种；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂618，抗氧剂619F，抗氧剂168中的至少两种复配使用
所述的黑母粒为苯乙烯载体的炭黑母粒、苯乙烯-丙烯腈共聚物载体的炭黑母粒、ABS载体的炭黑母粒的一种或者几种。
上述具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、根据上述配比准备原料并称取相应的重量。
(2)、将称量好的原料同时或者分几批投入到物理混合器中，转速控制在100-800转/min，混合时间控制在5-10分钟后得到混合均匀的物料。
(3)、将混合均匀的物料通过计量泵加入到双螺杆挤出机中，螺杆转速控制在300-800rmp，温度控制在220-240℃范围之内，通过熔融挤出，拉条造粒得到初始颗粒，粒子长度控制在5-30mm。
所述的双螺杆挤出机设有一个自然排气口和两个抽真空口，其中自然排气口位于进料段，真空口一个位于熔融输送段，另一个位于计量段。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明中，根据相似相溶原理聚苯硫醚的溶解度参数为12.5(J/Ml)1/2，而ABS树脂中17.79(J/Ml)1/2，根据相似相溶原理，溶解度参数越接近，聚合物的相容性越好，而未改性的聚苯硫醚与ABS树脂溶解度参数差值超过5，所以其相容性会较差，单纯的用聚苯硫醚改性ABS树脂会明显的影响ABS树脂的性能，甚至还存在分层的可能，因此通过改性聚苯硫醚成功的提升了聚苯硫醚树脂与ABS树脂的相容性，降低了聚苯硫醚在ABS树脂中不容的可能，保证了ABS树脂的使用性能。
通过改性聚苯硫醚与相容剂经过在双螺杆中挤出后增加了了ABS树脂的相容性，既保证了ABS树脂力学性能的同时，改性聚苯硫醚可在ABS树脂表面形成一层薄薄的皮层，成功的阻断化学试剂诸如汽油、防晒霜等的侵蚀。降低了ABS树脂表面发白的程度，提升了ABS树脂的耐化学性能，此种方法简单易操作特别适用于工业化生产。
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施实例。具体实施例仅用于进一步说明本发明，不限制本申请专利的保护范围。
本发明提供了一种低丁二烯单体含量的ABS树脂材料及其制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
以下实施例中选用是ABS树脂为溶液法或者本体法的一种，其分子量为80000-300000，其在220℃*10Kg下的流动性为4-30g/10min；改性聚苯硫醚树脂包含如下结构：氧化聚苯硫醚、羟基化聚苯硫醚、聚苯硫醚酮、聚苯硫醚砜的一种或者几种。
相容剂为马来酸酐接枝的苯乙烯、马来酸酐接枝的苯乙烯-丙烯腈共聚物、表面羟基化聚苯乙烯、表面羟基化的聚苯乙烯-丙烯腈共聚物等的一种或者几种；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂618，抗氧剂619F，抗氧剂168中的至少两种复配使用
实施例1
(1)取80份乳液法ABS树脂、15份羟基化聚苯硫醚树脂，5份马来酸酐接枝苯乙烯共聚物，抗氧剂1份，黑母粒1份在物理混合机中混合7min得到混合物A
(2)通过固体计量泵将混合物料A投入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速500rpm，挤出温度为210-240℃，真空度控制在-0.08Mpa，经熔融造粒即可得到产品。
实施例2
(1)取80份本体法ABS树脂，15份聚苯硫醚酮树脂，5份马来酸酐接枝苯乙烯丙烯腈共聚物，1份抗氧剂助剂包，1份黑母粒，在物理共混机中混合7min得到均匀混合物A
(2)通过固体计量泵将混合物料A投入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速500rpm，挤出温度为210-240℃，真空度控制在-0.08Mpa，经熔融造粒即可得到产品。
实施例3
(1)取90份乳液法ABS树脂，5份聚苯硫醚砜树脂，5份聚酰胺，1份抗氧剂，一份黑母粒同时投入到物理混合机中，转速800转/min，搅拌5min得到均匀混合物A
(2)通过固体计量泵将混合物料A投入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速450rpm，挤出温度为235℃，真空度控制在-0.08Mpa，经熔融造粒即可得到产品。
实施例4
(1)取85份本体法ABS树脂，10份氧化聚苯硫醚树脂，羟基化苯乙烯-丙烯腈共聚物，1份抗氧剂，1份黑母粒同时投入到物理混合机中混合5min得到均匀混合物A
(2)通过固体计量泵将混合物料A投入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速500rpm，挤出温度为240℃，真空度控制在-0.08Mpa，经熔融造粒即可得到产品。
对比例
(1)取100份的ABS树脂，抗氧剂1份，黑母粒1份
(2)将准备好的物料投入混料机中，混合15min，得到混合物料A
(3)通过固体计量泵将混合物料A投入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速500rpm，挤出温度为210-240℃经熔融造粒即可得到产品。
将造粒后的粒子烘干，取样测试，缺口冲击性能测试按照ISO 179-1，维卡软化温度按照ISO 306(B50)，耐化学试剂按照PV3964进行汽油、防晒霜实验，耐候按照PV1303实验方法进行4周期评估。
Claims (7)
1.一种具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料，其特征在于：由以下重量份计的原料制备而成：
ABS树脂75-95份；
改性聚苯硫醚树脂5-25份；
相容剂1-5份；
黑母粒0-1份；
抗氧剂0-1份；
所述的改性聚苯硫醚树脂包含如下结构：氧化聚苯硫醚、羟基化聚苯硫醚、聚苯硫醚酮、聚苯硫醚砜的一种或者几种。
2.根据权利要求1所述的一种具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料，其特征在于：所述的ABS树脂为溶液法或者本体法的一种，其分子量为80000-300000，其在220℃*10Kg下的流动性为4-35g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接枝的苯乙烯、马来酸酐接枝的苯乙烯-丙烯腈共聚物、表面羟基化聚苯乙烯、表面羟基化的聚苯乙烯-丙烯腈共聚物的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的一种具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂618，抗氧剂619F，抗氧剂168中的至少两种复配使用。
5.根据权利要求1所述的一种具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料，其特征在于：所述的黑母粒为苯乙烯载体的炭黑母粒、苯乙烯-丙烯腈共聚物载体的炭黑母粒、ABS载体的炭黑母粒的一种或者几种。
6.权利要求1-5任意之一所述具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）、根据上述配比准备原料并称取相应的重量；
（2）、将称量好的原料同时或者分几批投入到物理混合器中，转速控制在100-800转/min，混合时间控制在5-10分钟后得到混合均匀的物料；
（3）、将混合均匀的物料通过计量泵加入到双螺杆挤出机中，螺杆转速控制在300-800rmp，温度控制在220-240℃范围之内，通过熔融挤出，拉条造粒得到初始颗粒，粒子长度控制在5-30mm。
7.根据权利要求6所述具有耐化学性能优异高耐候ABS复合材料的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机设有一个自然排气口和两个抽真空口，其中自然排气口位于进料段，真空口一个位于熔融输送段，另一个位于计量段。
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| 聚苯硫醚复合材料的研究和应用;胡潜兵 等;玻璃钢/复合材料;46-49+45 * |
| 聚苯硫醚改性及其复合材料制备与性能;张伟;中国优秀硕士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅰ辑);B016-507 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114230966A (zh) | 2022-03-25 |
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